Акселерометр

П И С А Н И Е (1 ц 699436ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ Своз Советски Социалистичесаа Республик(51) М. Кл. 6 01 Р 15/08 Гасударственный квинтет СССР но делам нэабретеннй н етирытнй(54) АКСЕЛЕРОМЕТР Изобретение касается измерительной техники и может быть использовано при изме- реник пути, пройденного объектом.По основному авт. св.504975 известен акселерометр двухкратноинтегрирующпй компенсационного типа, выходной величиной которого является уол поворота вала электрочвигателя.Недостатками этого устройства являются отсутствие возможности проверки его работоспособности при любом пространственном расположении, без извлечения его из объекта, в котором он установлен, увеличение погрешности акселеро метра из-за резонансных явлений, возникающих при воздеиствии ударных и вибрационных ускорений, обусловленных в частности, наличием зазоров между зубцами шестерен двигателя и маховика.Цель изобретения - обеспечение дистанционной проверки и уменьшение его погрешности при воздействии вибрации и ударов.Лля этого в аксглерометр по основному авт. св.504975 введены установленная на маятнике рамка с обмоткой, соединенной через резистор с источником постоянного напряжения, а через конденсатор - с электродвигателем, и постоянный магнит, в поле которого расположена рамка с обмоткой.На фиг. 1 схематически изображен предложенный акселерометр; на фиг. 2 - его 5 электрическая схема.Акселерометр содержит маятник 1, опоры 2 рычага маятника, корпус 3, маховик 4, зубчатое колесо 5, шестерню 6 электродвигателя, электродвигатель 7, обмотку 8, рамку 9, усилитель 10, постоянный магнит 11, сердечник 12, магнитопровод 13, резистор 14 и конденсатор 15.Маятник 1 подвешен на опорах 2 рычага маятника, установленных на корпусе 3. Маховик 4, закрепленный в опорах 2 (например шарикоподшипниках) на рычаге маятника 1, приводится во вращение через зубчатое колесо 5, жестко закрепленное на оси маховика 4, шестерней 6 электродвигателя 7, установленного в корпусе 3, На рычаге маятника 1 укреплена рамка 9 с обмоткой 8, Рамка 9 находится в зазоре магнитной системы, в которую входит постоянный магнит 11, с укрепленным на нем сердечником 12 из магнитомягкого материала, и магнитопровод 13. Стрелки (фиг. 1) указывают направление магнитного потока, пронизывающего витки обмотки 8. Обмотка 8 через резистор 14 подсоединяется к источнику постоянного тока, а через конденсатор 15 - к зажимам а и б якоря электродвигателя 7, включенного в цепь обратной связи. Усилитель 10 обратной связи усиливает сигнал, снимаемый с датчика угла рассогласования (не показан) и подает на электродвигатель 7,Акселерометр работает следующим образом.При подаче постоянного тока в обмотку 8 через резистор 14 возникает сила, создающая момент относительно оси опоры 2 маятника, причем величина тока выбирается, таким образом, чтобы момент, вызываемый этом током, приложенный к маятнику, соответствовал бы инерционному моменту, который возникает. от линейного ускорения при измерениях.Таким образом, подавая ток в обмотку, можно имитировать воздействие линейного ускорения. Время поворота выходного вала акселерометра на определенный угол характеризует правильность функционирования акселерометра. Для обеспечения демпфирования колебаний маятника 1 обмотка 8 через конденсатор 15 подсоединена к зажимам электродвигателя 7, включенного в цепь обратной связи через усилитель 10 обратной связи. При колебаниях маятника 1 возникает соответствующее изменение напряжения на электродвигателе 7 и в обмотке 8 проходит ток, пропорциональный скорости изменения напряжения на клеммах электродвигателя 7, и следовательно пропорциональный скорости движения маятника 1. Подбирая соответствующим образом параметры обмотки 8 и величину емкости конденсатора 15 можно обеспечить оптимальное демпфирование. Рамка 9 обмотки 8 может быть выполнена из электропроводящего материала, например алюминия, при этом осуществляется дополнительное демпфирование за счет вихревых токов, наводимых в рамке. Конденсатор 15 одновременно служит и для развязки цепей тока электродвигателя постоянного тока для имитации ускорения. В предложенном акселерометре подача тока в обмотку 8 осуществляется через гибкие токоподводы (не показаны).Может быть применен другой вариант взаимного расположения магнита и обмотки, О в котором постоянный магнит жестко закреплен на маятнике, а рама с обмоткой закреплена неподвижно на корпусе. В атом случае отпадает необходимость в токоподводах, Цепь обмотки 8 (точки а и б фиг. 2) может быть подсоединена к резистору, включенному последовательно с электродвигателем. Возможны и другие варианты подсоединения демпфирующей обмотки, например через дополнительный усилитель.Предложенное устройство может бытьтакже йспользовано как датчик угла рассогласования маятника. Для этого на постоянном магните 11 располагается выходная обмотка датчика угла, а обмотка 8 возбуждается через дополнительный разделительный конденсатор -переменного током повышенной частоты,Формула изобретениязО Акселерометр по основному авторскомусвидетельству504975, отличающийся тем, что, с целью обеспечения дистанционной про.верки устройства и уменьшения его погрей- ности при воздействии вибраций и ударов, в него введены установленная на маятнике рамка с обмоткой, соединенной через резистор с источником постоянного напряжения, а через конденсатор - с электродвигателем, и постоянный магнит, в поле которого расположена рамка с обмоткой.699436 Дсг. 2 Редактор А. ШмелькннЗаказ 7216/49 Составитель Н. МараховскаяТехред О. Луговая Корректор Н. ЗадерновскаяТираж 1073 ПодписноеЦИНИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4